• Title/Summary/Keyword: Vapor phase epitaxy method

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$MgAl_2O_4$ 기판위에 HVPE법으로 성장된 후막 GaN의 광학적 특성 (Optical Properties of HVPE Grown Thick-film GaN on $MgAl_2O_4$ Substrate)

  • 이영주;김선태
    • 한국재료학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.526-531
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    • 1998
  • HVPE(hydride vapor phase epitaxy)법으로 (111) $MgAl_2O_4$기판 위에 $10~240\mu{m}$두께의 GaN를 성장하고, GaN의 두께에 따 광학적 성질을 조사하였다. $MgAl_2O_4$기판 위에 성장된 GaN의 PL 특성은 결정성장온도에서 기판으로부터 Mg이 out-diffusion하여 auto-doping 됨으로써 불순물이 첨가된 GaN의 PL 특성을 나타내었다. 10K의 온도데서 측정된 PL 스펙트럼은 자유여기자와 속박여기자의 재결합천이에 의한 피크들과 불순물과 관련된 도너-억셉터 쌍 사이의 재결합 및 이의 포논 복제에 의한 발광으로 구성되었으며, 깊은 준위로부터의 발광은 나타나지 않았다. 중성 도너에 속박된 여기자 발광 에너지와 라만 $E_2$모드 주파수는 GaN의 두께가 증가함에 따라 지수 함수적으로 감소하였으며, GaN 내의 잔류 응력에 대하여 라만 E2 모드 주파수는$\Delta$$\omega$=3.93$\sigma$($cm^{-1}$/GPa)의 관계로 변화하였다.

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HVPE법에 의해 대구경 GaN 기판 성장 (Growth of Large GaN Substrate with Hydride Vapor Phase Epitaxy)

  • 김정돈;고정은;조철수;김영수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.99-99
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    • 2008
  • 대구경, 고품질 GaN 단결정 기판은 HVPE 방법을 이용하여 제조하였다. 이때 성장 방법은 기판인 $Al_2O_3$ 단결정 기판을 질화처리 하였으며, 이종기판 성장 시 야기되는 격자 불일치와 성장 후 냉각동안에 열팽창 계수의 불일치로 야기되는 휨이나 crack 발생을 제거하기 위하여 step-growth 방법을 사용하였다. 사파이어 위에 성장된 GaN의 기판은 두께가 380um이며, 직경은 3"로 crack 발생은 없었으며, $600^{\circ}C$에서 레이저 분리 방법을 이용하여 사파이어와 분리하였다. 그러나 분리된 기판은 이종기판과의 접촉면에서 고밀도 결함발생으로 인하여 휨이 발생하였으며, 표면을 연마한 후 DCXRD의 FWHM은 107 arcsec, PL을 이용한 결함밀도는 $6.2\times10^6/cm^2$으로 나타났다.

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Al 박막이 증착 된 Si(111) 기판 위에 HVPE 방법으로 성장한 GaN의 특성 (The Properties of GaN Grown by BVPE Method on the Si(111) Substrate with Pre-deposited Al Layer)

  • 신대현;백신영;이창민;이삼녕;강남룡;박승환
    • 한국진공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.201-206
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    • 2005
  • 본 연구에서는 HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) 방법으로 Si 위에 GaN/AIN/Al/Si 구조를 제작하고, AlN 버퍼층의 두께에 따른 광학적 특성을 조사함으로써 효과적인 eaN 성장을 위한HVPE에서의 공정 방법을 개선하고자 하였다. 이를 위해 Al을 증착한 Si 기판과 그렇지 않은 경우를 PL측정을 통해 그 효과를 관찰하였고, $5{\AA}$ 두께의 Al 대해 AlN 버퍼층의 두께를 변화시켜가면서 GaN를 성장시켜 그 특성을 조사하였다. Al을 증착한 경우가 증착하지 않은 경우에 비해 광학적 특성이 우수한 것으로 나타났으며, AlN의 두께 변화에 대해서는 양질의 GaN를 얻기 위한 최적의 두께는 약 $260{\AA}$ 인 것으로 나타났다. 이 경우 SEM을 이용한 표면사진에서 GaN의 초기성장이 hexagonal형태로 성장되고 있음을 관찰할 수 있었다. 또한 XRD의 회절 패턴은 GaN가 {0001} 방향으로 우선 배향성을 가지고 성장되고 있음을 보여주고 있었다.

Ni-Pd-CNT Nanoalloys에서 성장한 α-Ga2O3의 특성분석 (Characterization of Alpha-Ga2O3 Epilayers Grown on Ni-Pd and Carbon-Nanotube Based Nanoalloys via Halide Vapor Phase Epitaxy)

  • 차안나;이기업;김형구;성채원;배효정;노호균;;하준석
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.25-29
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    • 2021
  • 본 연구에서는 HVPE 방법을 사용하여 Ni-Pd and Carbon-Nanotube nanoalloys (Ni-Pd-CNT) 위에 α-Ga2O3을 성장시켜 Ni-Pd-CNT에 따른 효과를 확인하였다. 그 결과, 무전해 Ni 도금 시간 40초에서 성장한 α-Ga2O3 에피층의 두께는 11 ㎛로 확인되었다. 또한, α-Ga2O3 에피층의 표면 형태는 균열 발생 없이 기판에 대한 우수한 접착력을 보여주었다. 결과적으로, 성장과정에서 발생한 수평 성장에 의해 α-Ga2O3 대의 비대칭면인 ($10{\bar{1}}4$) FWMH 값을 크게 감소할 수 있었다.

HVPE 법으로 사파이어 기판 위에 성장한 후막 GaN의 특성 (Properties of thick-film GaN on sapphire substrates by HVPE method)

  • 이영주;김선태
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.37-39
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    • 1996
  • A hydride vapor phase epitaxy (HVPE) method was performed to prepare the GaN thick-films on c-plane sapphire substrates. The full-width at half maximum of double crystal X-ray rocking curve from 350${\mu}{\textrm}{m}$ thick GaN was 576 arcsecond. The photo- luminescence spectrum measured (at room temperature) show the narrow bound exciton(I$_2$) line and weak donor-acceptor pair recombination peak, however, there was not observed deep donor-acceptor pare recombination indicate the GaN crystals prepared in this study are of high purity and high crystalline quality.

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Hg 분위기 열처리에 따른 적외선 감지용 Hg0.7Cd0.3Te 박막의구조적 특성 변화 (Effect of Hg-ambient annealing on Hg0.7Cd0.3Te thin films for IR detector)

  • 김광천;이차헌;최원철;김현재;김진상
    • 센서학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.398-402
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    • 2010
  • The liquid phase epitaxy(LPE) method was widely used to growth of mercury cadmium telluride(MCT) thin films. However, this method lead to Hg-vacancies in MCT thin film, because Hg has high vapor pressure at this temperature range. This is a well known defect in HgCdTe grown by LPE method. In this study, we report the development of techniques for improving the crystalline quality and controlling the composite uniformity of HgCdTe thin films using high- pressure Hg-ambient annealing method. As a result, we achieved the improvement of the composite uniformity of HgCdTe thin films. It was observed by the high angle annular dark field scanning TEM(HAADF-STEM) analysis. Moreover, new HgTe phase and a shrinking of lattice fringe were observed.

GaN 후막 증착의 열역학적 해석에 관한 연구 (Investigation of thermodynamic analysis in GaN thick films gtowth)

  • 박범진;박진호;신무환
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.387-387
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    • 1998
  • 본 연구에서는 기상화학 증착법으로 성장되는 GaN 후막에 대한 열역학적 전사모사를 수행하고 이를 실험결과와 비교, 검토하였다. 열역학적계산은 화학양론적 연산방식을 이용하여 수치 해석하였으며, 모사의 변수로써 온도범위는 400∼1500K, 기상비율은 $(GaCl_3)/[GaCl_3+NH_3],(N_2)/(GaCl_3+NH_3)$를 취하였다. GaN의 성장온도 범위는 이론적인 계산이 실험결과보다 훨씬 낮은 450∼750K으로 예측되었다. 성장온도에서 모사결과와 실험결과와의 차이는 GaN의 기상 에픽텍시 성장이 박막성장의 높은 활성화 에너지 때문에 반응속도론적으로 국한된 영역 내에서 발생한다는 것을 나타낸다.

HVPE법에 의한 GaN의 성장과 특성 (Growth and Properties of GaN by HVPE Method.)

  • 김선태;문동찬;홍창회
    • 한국재료학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.457-461
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    • 1996
  • HVPE(hydride vapor phase epitaxy)법을 이용하여 C(0001)면의 사파이어 기판위에 GaN 박막을 성장하였다. 110$0^{\circ}C$의 온도에서 박막의 성장률은 120$\mu\textrm{m}$/hr이었고, 사파이어 기판과 GaN사이의 격자상수와 열팽창계수차로 인하여 많은 크랙이 존재하였다. 두께가 20$\mu\textrm{m}$인 GaN의 (0002)면에 대한 X-선 회절피크의 반치폭은 576초 이었다. 10K의 온도에서 측정된 광루미네센스 스펙트럼에서는 강한 강도의 속박여기자에 의한 피크(I2)와 약한 강도의 도너-억셉터 쌍 사이의 재결합에 의한 피크가 나타났으며, 깊은 준위로부터의 발광은 검출되지 않았다. GaN 박막의 전기전도형은 n형 이었고, 전자이동도와 캐리어농도는 각각 72$\textrm{cm}^2$/V-sec와 6x1018cm-3이었다.

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HVPE법으로 AIN/Si 기판 위에 성장한 Substrate-free GaN의 특성 (Properties of Substrate-free GaN Grown on AIN/Si by HVPE)

  • 이영주;김선태;정성훈;문동찬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.194-197
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    • 1997
  • A hydride vapor phase epitaxy (HVPE) method was performed to prepare the thick-fi lm GaN on AIN/Si substrates. We obtained substrate-free GaN. The foul t-width at half maximum of double crystal X-ray rocking curve from 350 ${\mu}{\textrm}{m}$ thick substrate-free GaN was ~1000 arcsec. The photoluminescence spectrum (at 20 K) shows the narrow bound exiton (I$_2$) line and wealth donor-acceptor pair recombination however. there was not observed deep donor-accepter pair recombination indicate the substrate-free GaN crystal prepared in this study are of high purity and high crystalline quality.

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Selective growth of micro scale GaN initiated on top of stripe GaN

  • Lee, J.W.;Jo, D.W.;Ok, J.E.;Yun, W.I.;Ahn, H.S.;Yang, M.
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제13권spc1호
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    • pp.93-95
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    • 2012
  • We report on the growth and characterization of the nano- and micro scale GaN structures selectively grown on the vertex of GaN stripes using the metal organic vapor phase epitaxy method and conventional photolithography technique. The triangular shaped nano- and micro GaN structures which have semi-polar {11-22} facets were formed only on the vertex of the lower GaN stripes. Crystalline defects reduction was observed by transmission electron microscopy for upper GaN stripes. We also have grown the InGaN/GaN multi-quantum well structures on the semi-polar facets of the upper GaN stripes. Cathodoluminescence images were taken at 366, 412 and 555 nm related to GaN band edge, InGaN/GaN layer and defects, respectively.